Мозок хребетних (демонстраційний)

1. Призначення

Посібник призначений для використання в якості демонстраційного матеріалу при вивченні курсу біології в розділі «Тварини» на уроках за темами:

• Внутрішні органи риб
• Внутрішня будова земноводних
• Особливості внутрішньої будови плазунів
• Нервова система, органи чуття і поведінку птахів
• Нервова система, органи чуття і поведінку ссавців.

Можливе використання допомоги при вивченні нового матеріалу, а також для перевірки знань учнів.

2. Комплектність і пристрій

У комплект входять:

• модель мозку риб (рис. 1) - 1 шт.,
• модель мозку земноводних (рис. 2) - 1 шт.,
• модель мозку плазунів (рис. 3) - 1 шт.,
• модель мозку птахів (рис. 4) - 1 шт.,
• модель мозку ссавців (рис. 5) - 1 шт.,
• підставка - 5 шт.,
• стрижень - 5 шт.,
• керівництво по експлуатації з методичними рекомендаціями - 1 шт.

Комплект складається з 5 моделей головного мозку хребетних тварин. Моделі демонструють зовнішню будову головного мозку перерахованих хребетних. Моделі нерозбірні, виготовлені з гіпсу і забезпечені пластмасовими підставками. Розташування моделей на підставках відповідає природному положенню головного мозку в черепній коробці.
При розробці моделей був застосований метод колірного кодування. Для зручності на моделях відділи мозку позначені контрастними кольорами і пронумеровані
1 - жовтий - передній
2 - зелений - середній
3 - рожевий - мозочок
4 - червоний - довгастий
5 - синій - проміжний
6 - епіфіз
7 - білий - черепно-мозкові нерви.
Фіолетовим кольором позначені нюхові частки.

3. Методичні рекомендації

Рекомендується використовувати даний посібник в комплексі з іншими наочними засобами навчання: друкованими посібниками (модель-аплікація «Еволюція найважливіших систем органів хребетних тварин»), слайд-альбомами, відеофільмами.
Використання комплекту моделей істотно полегшує процес засвоєння матеріалу учнями. При вивченні нового матеріалу даний комплект дозволяє не тільки демонструвати будову головного мозку хордових, але дає учням можливість самостійно порівнювати відповідні відділи головного мозку у різних класів хребетних, встановлювати причинно-наслідкові зв'язки і робити висновки про що відбулися еволюційних змінах і пристосовності до умов проживання.

4. Матеріали для вчителя
Головний мозок хребетних

Хребетні тварини (їх також називають «хордові» і «черепні») відрізняються більш високим рівнем розвитку, ніж безхребетні. У хребетних з передньої частини нервової трубки утворюється головний мозок, а з іншої частини - спинний мозок. Формування головного мозку хребетних починається з освіти трьох первинних мозкових міхурів, які в подальшому утворюють різні відділи головного мозку. У головному мозку хребетних розрізняють такі відділи: передній мозок, проміжний мозок, середній мозок, мозочок і довгастий мозок.
Передній мозок хребетних має парні потовщення - півкулі. У них знаходяться програми найскладнішого інстинктивного поведінки, з якими пов'язані пам'ять, навчання і розумова діяльність.
Проміжний мозок відповідає за такі психічні реакції як біль, страх, апетит; деякі види пам'яті, терморегуляцію, водний обмін, ріст, розвиток, розмноження, линяння, міграції та інші сезонні явища.
У середньому мозку об'єднується інформація, одержувана органами почуттів. Він відповідає за прості мотивовані дії, сон і неспання.
Мозочок відіграє провідну роль у підтримці рівноваги тіла і координації рухів, відповідає за збереження пози тваринного і тонусу.
Довгастий мозок управляє такими життєво важливими діями тваринного як дихання, кровообіг, травлення та ін.
У прогресивному еволюційному розвитку головного мозку хребетних в ряду від риб до ссавців можна виділити наступні тенденції:

• збільшення загального обсягу мозку, особливо переднього,
• диференціювання вищих мозкових центрів, що забезпечують узгоджену роботу органів, всього організму і складного поведінки,
• розвиток кори головного мозку, де зосереджені вищі центри,
• поява, розвиток або навпаки редукція тих чи інших ядер головного мозку, що регулюють різні системи тварин в залежності від їх функціональної активності.

У риб найбільш розвинені такі відділи головного мозку: середній мозок, мозочок і довгастий мозок. Передній мозок у них невеликий, півкулі розвинені слабо. Все це свідчить про чільну роль безумовних рефлексів в поведінці риб.
У земноводних передній мозок збільшується, стає можливим розрізнити в ньому два здуття - великі півкулі. Мозочок, навпаки, у них розвинений слабкіше, ніж у риб. Це пов'язано з тим, що земноводним не потрібно в такій мірі розвинена координація рухів, так як і в воді і на суші їх руху досить одноманітні. Крім того, тіло амфібій притиснуто до землі, і їм не доводиться підтримувати рівновагу.
У плазунів збільшуються всі відділи головного мозку і в його будові відбуваються серйозні зміни. Передній мозок стає значно більше середнього, чітко відокремлюються обидві півкулі, на їх поверхні з'являється тонка кора головного мозку, що складається з сірої речовини. У порівнянні з земноводними, у плазунів мозочок розвинений сильніше. Це пов'язано з більш рухливим способом життя і значною різноманітністю їх рухів.
У птахів головний мозок стає ще більшим, ніж у розглянутих вище хребетних. Однак кора головного мозку поки розвинена слабо. Особливо збільшується передній мозок. Гарний розвиток півкуль пов'язане зі складною поведінкою птахів (вони добувають корм і уникають небезпеки, будують гнізда і доглядають за потомством, мігрують і інше). Крім того, у птахів швидко виробляються умовні рефлекси. Також птахи здатні до екстраполяції, тобто до поширення (переносу) висновків, зроблених в ході спостереження, з частини об'єктів або явищ на всю сукупність цих об'єктів і з минулого досвіду на майбутні події. Наприклад, ворони зазвичай не бояться людей, але, побачивши, як хлопчаки б'ються палицями або кидають ними в тварин, надалі будуть їх побоюватися.
Особливість будови головного мозку птахів - великий, добре розвинений мозочок, який має складчасту будову. Це пов'язано зі складністю рухів птахів, особливо зі збереженням рівноваги і координацією під час польоту.

Сильно розвинені зорові частки середнього мозку відповідають відмінному зору птахів (зір деяких хижих птахів в 8 разів гостріше, ніж зір людини). Нюхові частки, навпаки, у більшості видів розвинені слабко.

У ссавців головний мозок найбільш розвинений. При наявності тих самих відділів, обсяг його сильно збільшується. Відповідно, у нижчих ссавців об'єм мозку менше, ніж у вищих.
У ссавців найбільш розвинений передній мозок, який має великі півкулі. У зв'язку з необхідністю поміщатися в черепній коробці, він має вигнуту форму. У ссавців з відносно простим поведінкою півкулі гладкі, а у тих, хто відрізняється складною поведінкою (хижі і примати), півкулі мають численні борозни, складки і звивини, додатково збільшують поверхню.
Передній мозок розвивається за рахунок розростання і потовщення кори, з якою пов'язано складне довільна поведінка, пам'ять і розумова діяльність. У людини, що володіє найбільш розвиненою корою півкуль переднього мозку, там розташовуються вищі центри мови і другої сигнальної системи.
Мозочок у ссавців крупніше, ніж у плазунів, що пов'язано зі складністю і різноманітністю рухів, а також складними позами. Але при цьому він (мозочок) менше ніж у птахів, так як ссавцям не потрібно така висока ступінь координації рухів, яка необхідна птахам під час польоту. Зорові, слухові і нюхові частки досить розвинені.

Зразкові питання для обговорення:

• Перерахуйте відділи головного мозку. Яку роль виконує кожен відділ?
• Визначте тенденції еволюційного розвитку головного мозку хребетних.
• Порівняйте моделі головного мозку риб і земноводних. Як пояснити причини виникнення відмінностей?
• Як пов'язані особливості будови головного мозку плазунів з наземним способом життя?
• Які особливості середовища проживання і способу життя вплинули на будову головного мозку птахів?
• Назвіть відмінні риси будови головного мозку ссавців? У зв'язку з чим виникли дані відмінності?

5. Умови експлуатації та зберігання

Комплект моделей необхідно берегти від ударів. Зберігати комплект слід в сухому опалювальному приміщенні.